이 외계행성의 날씨는 금속 구름과 귀중한 보석으로 만들어진 비를 포함한다.

이 뜨거운 외계행성의 날씨는 정말 이상하다.

새로운 연구에 따르면, 지구에서 약 855광년 떨어진 별 주위를 도는 거대한 가스 거대 행성인 WASP-121b는 금속 구름과 액체 보석으로 만들어진 비를 가지고 있을 수 있다.
행성 양쪽에서 물이 어떻게 순환하는지를 보여주는 연구 결과가 네이처 천문학 저널에 발표됐다.

2015년에 처음 발견된 이 행성은 우리 태양계에서 가장 큰 행성보다 더 뜨겁고 질량과 직경이 크기 때문에 목성처럼 매우 뜨거운 행성으로 여겨지고 있다.
그 이후로, 연구원들은 WASP-121b가 더 많이 배울수록 더 이상해진다는 것을 보여주는 발견을 해왔다.
이 외계행성은 빛나는 수증기 대기를 가지고 있으며 공전하는 별의 강한 중력 때문에 공 모양으로 변형되고 있다.

30시간마다, WASP-121b는 달이 지구에 있는 것처럼 하나의 궤도를 완주하고 조석적으로 잠깁니다. 즉, 지구의 한 쪽, 즉 낮이 항상 별을 향하고 있다는 뜻입니다. 다른 한쪽은 우주를 마주하는 영구적인 밤을 경험한다.
"뜨거운 목성은 낮이 매우 밝은 것으로 유명하지만, 밤은 다른 짐승입니다. WASP-121b의 밤쪽은 낮쪽보다 약 10배 더 희미합니다."라고 매사추세츠공과대학 천체물리학 박사후 연구원인 탄수 데일란은 성명에서 말했다.
이제 천문학자들은 허블 우주 망원경을 사용하여 행성의 대기와 외계 날씨를 더 잘 이해하기 위해 양쪽을 연구했다.
극단적인 물의 순환
지구에서 물은 증발하고 수증기는 구름으로 응축되어 비를 방출한다. WASP-121b에서는 물이 더 악순환을 겪습니다.
물 원자는 낮의 행성이 경험하는 타는 듯이 뜨거운 온도에 의해 분해된다. 이 원자들은 시속 11,000마일(시속 17,703km) 이상의 바람을 타고 밤가로 운반된다. 그곳에서, 분자들은 다시 낮에 밀려나기 전에 물을 형성하기 위해 다시 한 번 모인다.
"이 바람들은 우리의 제트기류보다 훨씬 더 빠르고, 아마도 약 20시간 안에 지구 전체에 구름을 옮길 수 있을 것입니다,"라고 데일란은 말했다. 그는 이전에 나사의 행성 통과 탐사 위성 임무의 데이터를 사용하여 이 행성을 연구했다.
행성의 양쪽 사이의 온도 차이는 또한 철과 코룬덤으로 만들어진 금속 구름이 형성될 수 있을 만큼 밤쪽이 충분히 시원하다는 것을 의미한다. 코룬덤은 루비와 사파이어에서 발견되는 광물입니다.
WASP-121b에서 순환되는 수증기와 마찬가지로, 이러한 금속 구름은 금속이 기화되어 기체가 되는 데이사이드로 밀려날 수 있습니다. 하지만 구름이 밤사이드를 떠나기 전에, 그들은 액체 보석으로 만들어진 비를 방출할 수 있다.
독일 막스플랑크 천문학 연구소의 연구 그룹 리더인 토마스 미칼 에반스는 "이번 관측으로 우리는 외계행성의 기상학을 전 세계적으로 보게 되었다"고 말했다.
"수천 개의 외계행성이 발견되었음에도 불구하고, 우리는 그 관측의 도전적인 성질 때문에 아주 작은 부분의 대기만을 연구할 수 있었습니다,"라고 그는 말했다. "우리는 이제 외계 행성 대기의 특정 영역에 대한 고립된 스냅숏을 찍는 것을 넘어 실제로 존재하는 3D 시스템을 연구하기 위해 노력하고 있습니다.
미칼-에번스는 매사추세츠 공과대학의 카블리 천체물리학 및 우주 연구소에서 박사후 과정을 밟고 있을 때 연구를 주도했다.
지구 밖의 날씨
이 연구결과는 또한 WASP-121b의 물의 순환을 추적하여 측정한 행성의 낮과 밤의 온도 차이를 보여준다.

낮에는 대기의 가장 깊은 층에서 섭씨 4,040도에서 시작해 맨 위 층에서는 섭씨 5,840도에 이른다. 밤사이에는 온도가 더 서늘하고 반대로 바뀌며, 가장 따뜻한 온도는 화씨 2,780도이고 대기 상층부는 화씨 2,227도까지 떨어집니다.
천문학자들은 올해 말 제임스 웹 우주망원경을 이용해 WASP-121b를 관측할 예정이다.
"WASP-121 b와 같이 태양계의 행성들과 매우 다른 행성들을 연구하는 것은 매우 흥미롭습니다. 왜냐하면 그들은 우리가 극한 조건에서 대기가 어떻게 움직이는지 볼 수 있게 해주기 때문입니다,"라고 영국 더 오픈 대학의 공동 연구원인 조안나 바스토우는 성명에서 말했습니다.